2.3.1 神经冲动的产生和传导 课件 (共19张PPT)2023-2024学年高二生物人教版（2019）选择性必修1

(共19张PPT)
神经冲动的产生和传导
第1课时
第3节
人教版 选择性必修1
1.能阐明静息电位的机制
2.能阐述兴奋在神经纤维上的产生及传导过程
问题探讨
赛场上，发令枪一响，运动员会像离弦的箭一样冲出。现在世界田径比赛规则规定，在枪响后0.1s内起跑被视为抢跑。
1.从运动员听到枪响到作出起跑的反应，信号的传导经过了哪些结构？
经过了耳蜗（感受器）、传入神经（听觉神经）、神经中枢（大脑皮层－脊髓）、传出神经、效应器（传出神经末梢和肌肉）等结构。
2.短跑比赛规则中关于“抢跑”规定的科学依据是什么？
人类从听到声音到作出反应起跑需要经过反射弧的各个结构，
完成这一反射活动所需的时间至少需要0.1s。
兴奋可能以什么形式传导从而使反射活动如此迅速完成？
生物电的发现
意大利
医生、生理学家
伽尔瓦尼
（L.Galvani）
蛙坐骨神经-腓肠肌标本
1.两种金属导体在蛙的肌肉和神经之间建立回路，肌肉会收缩。
2.使用蛙坐骨神经-腓肠肌标本进行“无金属收缩实验”，验证生物存在电信号。
坐骨神经
腓肠肌
a
b
+
+
①静息时,电表 测出电位变化,说明神经
表面各处电位 。
没有
相等
刺激
-
②在图示神经的左侧一端给予刺激时， 刺激端
的电极处（a处）先变为 电位，接着 。
靠近
恢复正电位
负
-
③然后，另一电极（b处）变为 电位。
负
④接着又 。
恢复为正电位
在神经系统中，兴奋是以电信号的形式沿着神经纤维传导的，
这种电信号也叫神经冲动。
结论
神经冲动在神经纤维上是怎样产生和传导的？
共发生了两次方向相反的偏转
静息时神经元和肌肉细胞膜内、外某些离子的浓度
在未受到刺激时，神经纤维处于静息状态
细胞类型 细胞内浓度（mmol/L） 细胞外浓度（mmol/L）
Na+ K+ Na+ K+
枪乌贼神经元轴突 50 400 460 10
蛙神经元 15 120 120 1.5
哺乳动物肌肉细胞 10 140 150 4
静息电位的产生
此时神经细胞外的Na+浓度比膜内要_____，K+浓度比膜内______，而神经细胞膜对不同离子的___________各不相同：
高
低
通透性
静息时，膜主要对_____有通透性，造成______，使膜外阳离子浓度___于膜内。由于细胞膜内外这种特异的离子分布特点，细胞膜两侧的电位表现为__________，这称为________；
K+外流
高
外正内负
静息电位
【归纳】静息状态的电位表现是：外正内负；
该电位形成的主要原因：
细胞膜主要对K+有通透性，造成K+外流；
膜外高Na＋浓度高
膜内K＋浓度高
K+
膜外高Na＋浓度高
膜内K＋浓度高
受到刺激时，细胞膜对Na+的通透性增加，Na+通道蛋白打开，Na+内流，使兴奋部位膜内侧阳离子浓度高于膜外侧， 膜电位表现为内正外负，称为动作电位，并与相邻部位产生电位差。
【归纳】
产生兴奋时的电位表现是：________；
该电位形成的主要原因：_____________________________________；
细胞膜主要对Na+有通透性，造成Na+内流
外负内正
神经冲动传导
动作电位的产生
正常海水
低Na+海水
下图表示枪乌贼离体神经纤维在Na+浓度不同的两种海水中受刺激后的膜电位变化情况，哪条曲线表示正常海水？哪条曲线表示低钠海水？
Na+浓度只影响动作电位的峰值，
如果改变膜外钾离子呢？如何变化？
K+浓度只影响静息电位的绝对值.
改变膜外Na＋或K＋的浓度，动作电位峰值会改变吗？
【思考与讨论】
浓度变化 静息电位或动作电位的变化
细胞外Na+浓度增加
细胞外Na+浓度降低
细胞外K+浓度增加
细胞外K+浓度降低
动作电位的峰值增大，静息电位不变
动作电位的峰值变小，静息电位不变
静息电位绝对值变小,动作电位峰值不变
静息电位绝对值增大，动作电位峰值不变
兴奋部位的电位表现为内正外负，而邻近的未兴奋部位仍然是外正内负，
兴奋部位
未兴奋部位
在兴奋部位和未兴奋部位之间由于电位差的存在而发生电荷移动，这样就形成了局部电流。
兴奋的传导
这种局部电流又刺激相近的未兴奋部位产生同样的电位变化，如此进行下去（③-④），将兴奋向前传导，后方又恢复静息电位。
【归纳】兴奋部位和未兴奋部位之间会形成局部电流；因此也可以说兴奋在神经纤维上的传导形式为局部电流；
[思考3]若将神经纤维离体，刺激中部，则兴奋的传导方向是什么样的？
-
+
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+
+
+
+
+
+
适宜刺激
兴奋部位
临近未兴奋部位
临近未兴奋部位
膜内局部电流方向
膜外局部电流方向
兴奋
【归纳】若刺激发生在神经纤维中部，则兴奋传导方向是______的；兴奋的传导方向与__________电流方向相同。
双向
膜内
膜内：电流流动方向与兴奋传导方向相同
膜外：电流流动方向与兴奋传导方向相反
兴奋传导的方向
未兴奋→兴奋
兴奋→未兴奋
刺激
兴奋传导方向
兴奋传导方向
传导特点：具有双向性
神经纤维未受到刺激，细胞膜两侧电位表现为内负外正的静息电位。
神经纤维受到刺激，Na+通道开放，Na+内流，细胞膜内电位升高。
细胞膜内电位到达阈电位， 大量Na+离子通道开放，形成动作电位。
动作电位形成后，K+离子通道大量开放，K+外流，恢复为内负外正的静息电位。
刺激离体的神经纤维上任意一点兴奋可双向传导
【总结】兴奋的产生和传导
1、传导形式：
4、传导特点:
局部电流(或电信号或神经冲动)
离体神经纤维：双向传导
2、局部电流的方向
膜外：未兴奋部位
兴奋部位
膜内：兴奋部位
未兴奋部位
3、兴奋传导方向
兴奋部位
未兴奋部位
(与膜内相同)
5、传导速度：
非常快
刺激
①a点之前
——静息电位
主要是K+外流(协助扩散),
膜电位：外正内负。
②ac段
——动作电位的形成
Na+大量内流(协助扩散),
膜电位：外负内正。
③ce段
——静息电位的恢复
K+大量外流,膜电位恢复为静息电位。
图析静息电位和动作电位的产生机制
④ef段
Na+-K+泵通过将Na+泵出膜外,将K+泵入膜内,以维持膜外高Na+膜内高K+的状态,为下一次兴奋准备。
兴奋在神经纤维上的传导
膜电位
传导方式
特 点：
静息电位
动作电位
钾离子外流
外正内负
影响因素：钾离子的浓度差
协助扩散
钠离子内流
外负内正
影响因素：钠离子的浓度差
电信号
电流方向
膜内：与兴奋传导方向相同
膜外：与兴奋传导方向相反
双向传导
注：在反射弧中，兴奋是单向传递的